中國古動物館位于西直門外大街，屬自然科學類專題博物館，1994年10月正式開放。它是一座系統介紹脊椎動物起源和系統發育的國家博物館。中國古動物館館內按照古動物的演化序列劃分為兩館（古脊椎動物館和樹華古人類館）四個展廳（古魚類和古兩棲動物展廳、古爬行動物和古鳥類展廳、古哺乳動物展廳、古人類與舊石器展廳）。依托研究所近百年收藏的20余萬件標本，展出了從中精選的有代表性的藏品800余件。展品包括自4億多年前的泥盆紀至距今1萬年前史前時代的地層中產出的各門類化石標本和舊石器標本及模型，全面展現了史前動物和古人類的自然遺存和遺跡，及其生命演化的宏偉歷程。中國古動物館展出的珍貴展品中包括被稱為“活化石”的科摩羅政府贈送的拉蒂邁魚標本，中國較大的恐龍馬門溪龍，許氏祿豐龍，以及被編入小學課本的威嚴聳立的黃河象骨架等化石。近來館內又增添了帶毛恐龍、孔子鳥等鳥類化石以及世界首枚翼龍胚胎等在世界上引起轟動的珍貴展品。中國古動物館（英文簡稱PMC）是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所創建的，中國一家以古生物化石為載體，系統普及古生物學、古生態學、古人類學及進化論知識的國家自然科學類專題博物館，也是目前亞洲較大的古動物博物館。它同時也是全國青少年科技教育基地、北京市青少年教育基地、中國古生物學會科普教育基地和中央國家機關思想教育基地。1995年12月，中國古動物館正式對公眾開放。